Question

Сколько спирта надо сжечь, чтобы нагреть 800 г воды от 30 °С до кипения.

Answer 1

Дано:
m(в)= 800 г | 0.8 кг
t1 = 100 °C
t2 = 30 °C
m(с) - ?
Решение:
Найдем кол-во теплоты требуемое для нагревания воды от 30°С до кипения:
Q = cm(t1 - t2) = 4200 × 0.8 × (100-30) = 235 200 Дж
Теперь какую массу спирта нужно для этого сжечь:
Q = q × m, m = Q/q
m = 235 200 ÷ 2.7 × 10^7 ≈ 0.008 кг
Ответ: 0.008 кг

Answer 2

Для решения этой задачи, нам понадобится учитывать теплоту, которую требуется передать воде для нагрева от 30 °C до кипения (100 °C) и её массу.

Шаг 1: Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева 800 г воды от 30 °C до 100 °C. Для этого воспользуемся формулой: Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество теплоты (в джоулях), m - масса воды (в граммах), c - удельная теплоёмкость воды (приблизительно 4.18 Дж/(г·°C)), ΔT - изменение температуры (в данном случае, 100 °C - 30 °C = 70 °C).

Q = 800 г * 4.18 Дж/(г·°C) * 70 °C = 235120 Дж.

Шаг 2: Теперь рассчитаем, сколько спирта (этанола) нужно сжечь, чтобы выделить такое количество теплоты. Для этого воспользуемся химическим уравнением сгорания этанола:

C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O + теплота.

Из уравнения видно, что при сгорании 1 моль этанола выделяется 3 моля воды и теплота. Молярная масса этанола (C2H5OH) составляет около 46 г/моль, а значит, 1 моль этанола выделит теплоты:

Q_per_mole = 235120 Дж / 3 моль ≈ 78373.33 Дж/моль.

Шаг 3: Рассчитаем количество молей этанола, необходимых для выделения такого количества теплоты: Количество молей этанола = Q_воды / Q_per_mole.

Количество молей этанола = 235120 Дж / 78373.33 Дж/моль ≈ 3 моль.

Таким образом, чтобы нагреть 800 г воды от 30 °C до кипения, необходимо сжечь приблизительно 3 моля этанола.